近日，黄河进入主汛期，黄河小浪底水利枢纽开闸排沙，上亿吨泥沙东流入海。排沙期间，大流量清水下泄冲刷下游河道，为确保河道具备足够过流能力，防止淤积影响行洪安全，项目需实时监测流量数据以评估冲刷效果，结合含沙量监测数据，通过流量与流速关系分析排沙效率，为优化调度和流域生态保护提供依据。中海达iBoat BS12水文测验无人船，通过搭载测深仪和走航式ADCP，完成了多个测验点断面及流量测量，流速测验误差低于1%，为黄河汛期高含沙大流速水沙条件下提供了高效且精度可靠的无人测验方案。
根据本次小浪底排水排沙情况，中海达项目团队开展了两个排水期和两个排沙期的数据测验，结合成果数据生成相关地形图和流速流场分布图。中海达iBoat BS12无人船通过多种搭载作业模式，为水文无人化监测应用发挥了重要价值。
黄河高含沙特性对单波束声呐设备的穿透性能提出了高要求，普通高频测深仪无法实现稳定底跟踪，导致无法获取有效的测量数据。此外，排沙期河流流速较大，对无人船直线平稳作业和测量精度保障也带来了巨大考验。
针对排水和排沙两种不同的河流环境，中海达iBoat BS12无人船搭载双频测深仪和走航式ADCP完成了不同站点的河道断面测量和流速流量测量需求。
无人船调试准备
根据站点测量需求搭载双频测深仪或ADCP，对无人船通讯链路及推进器进行检测，保障设备正常下水作业。
▲岸边调试
全自主智能作业
中海达Hi-Survey Boat安卓软件通过卫星地图和实际左右岸坐标自动生成航线，可实现全自动测深测流测量，3m/s 流速情况下，可自动悬停。通讯信号较差的情况下，无人船依然可以正常作业，数据存储在无人船中，完成作业后可从无人船中导出。
▲BS12+双频测深仪河道断面测量
实时数据采集显示
无人船支持测深与测流同时采集，遥控器软件可以实时显示流速、流量、船速等参数信息，也可输出流量汇总表、流量测验记载表、流量成果表等数据。在排水期某个断面大流量测验中，河宽约360m，无人船搭载中海达iFlow RP1200走航式ADCP，采用自动测量，船速0.5m/s，约20分钟完成一个测回，总流量误差0.0067%，远低于规范要求。
▲遥控器端测流数据
▲PC端测流数据
▲排水期流量数据成果
排沙期的某个断面地形测量中，从断面北边开始进行测深，河流流速约 3m/s，含沙量在75kg/m³，高频已经无法获取底跟踪数据，低频声波可以穿透泥沙，获取稳定的底跟踪数据；现场断面深度线显现明显，后处理自动滤波后导出数据，结合断面实际情况，数据准确无误。
▲排沙期河道断面测量成果
数据成果
测量数据格式支持自定义，可按照客户需求输出*.dat、*.XYZ、*.txt、*.dxf、*.xlsx等数据格式。本次测验，我们协同绘制了水下地形高程模型、水下地形流速流场地分布图等数据成果。为黄河防汛度汛提供了有效的关键数据支撑和无人化水文监测解决方案。
▲水下地形图
▲水下地形流速流场地分布图
性能稳定，保障数据精准：中海达BS12无人船凭借丰富的拓展搭载能力和智能操控系统，可有效应对极端测量环境，如在75kg/m³的高含沙水流环境下，传统单频测深设备往往无法实现稳定的水底探测，而搭载双频测深仪，可以通过高低频声呐信号有效结合来保障水底数据的稳定测量，成功避免飞点和丢底情况。
通过智能模式测验，无人船可自适应流速和水深，结合高精度定位定向系统和内置惯导，保证往返测线绝对直线，对比传统测流方式，自动化和精度也大幅提升。
不同配载快速部署，软件兼容提质增效：船身采用模块化设计，不同型号的单波束、ADCP或小型化测扫声呐都可以通过预设的孔位进行固定安装，作业人员只需进行螺丝固定和线缆连接即可开始作业。遥控器端测流、测深、船控软件三合一，与电脑端软件相兼容，一船一遥控即可灵活完成不同水文作业场景测深测流等数据采集监测需求。
在当前“七上八下”的防汛关键期，中海达将持续发挥技术创新优势，为汛期安全保障提供全天候、高精度的水文监测解决方案，以科技赋能防汛工作，切实保障人民群众生命财产安全，与所有在防汛一线的工作者共同守护江河安澜、万家平安。
顶部